在警用武器大家族中,防暴噴射器以其驅(qū)散效果好、使用范圍廣、能快速制服犯罪嫌疑人的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)而受到各國警方青睞,成為警察防暴的重要武器裝備。
防暴噴射器主要通過噴射刺激性的粉末和液體來達(dá)到制服和驅(qū)散有生目標(biāo)的目的。按其結(jié)構(gòu)及使用特性,可分為手持式噴射自衛(wèi)器、背負(fù)式噴射驅(qū)散器及車載式防暴水炮等幾種類型。
手持式噴射自衛(wèi)器
手持式噴射自衛(wèi)器是供警員單人使用的非致命武器,主要用于近距離內(nèi)制服犯罪嫌疑人。其體積小巧,可以制成與日常生活用品一樣的外形,具有很強(qiáng)的隱蔽性,便于出其不意地對(duì)有生目標(biāo)實(shí)施突然襲擊。其與電擊器、警棍等器械組合,可制成多功能攻防器械,根據(jù)實(shí)際情況靈活運(yùn)用,增強(qiáng)了攻防的有效性和可靠性。手持式噴射自衛(wèi)器在國外民用武器市場(chǎng)大行其道,深受普通民眾歡迎。
從結(jié)構(gòu)原理上看,手持式噴射自衛(wèi)器是氣霧劑技術(shù)在警用武器領(lǐng)域的特殊應(yīng)用,主要由罐體、閥門、促動(dòng)器、拋射劑、噴射劑和罩蓋等幾部分組成。
噴射劑是噴射器的核心部分,它一般由刺激劑和溶劑等成分組成。目前國內(nèi)外手持式噴射自衛(wèi)器所用刺激劑主要有苯氯乙酮(CN)、鄰氯苯亞甲基丙二腈(CS)、辣椒素(OC)、胡椒素等幾類,也有采用CR和其他液體型刺激劑的。其中,CS的安全性比CN要好得多,且刺激性更加強(qiáng)烈,而OC、胡椒素為純天然、無毒制劑,因此它們作為首選的刺激劑被廣泛應(yīng)用。有時(shí)也將兩種刺激劑復(fù)合使用,因?yàn)閲庖恍┭芯繖C(jī)構(gòu)認(rèn)為,復(fù)合型刺激劑綜合了幾種刺激劑的優(yōu)點(diǎn)且安全性更好。
溶劑主要用來溶解刺激劑及其他組分,并作為刺激劑噴射使用的載體。對(duì)它的基本要求是:對(duì)刺激劑等有效成分的溶解性強(qiáng);與配方中各組分不起化學(xué)反應(yīng)且相容性好;不含有害物質(zhì)。目前,噴射器所采用的溶劑尚存在一些有待解決的問題。
拋射劑的主要作用是在噴射器罐體內(nèi)形成一股壓力,使刺激劑能通過閥門噴射出去,所以拋射劑是自衛(wèi)器發(fā)射的動(dòng)力。拋射劑選用的品種、比例應(yīng)與產(chǎn)品特性相匹配,并保證該產(chǎn)品獲得最佳的噴射性能。
閥門和促動(dòng)器是噴射自衛(wèi)器的關(guān)鍵元件之一,對(duì)產(chǎn)品發(fā)揮正常效能起著十分重要的作用。它既能可靠有效地使刺激劑噴射出來,又能在不噴射時(shí)起良好的密封作用。
促動(dòng)器又稱促動(dòng)鈕,它可以由單個(gè)噴頭構(gòu)成,也可以由噴頭與噴嘴兩部分組成,還可以將噴頭與塑料罩裝置制成一體式。當(dāng)噴射自衛(wèi)器采用某些溶解度不大的拋射劑做動(dòng)力源時(shí),為使刺激劑噴射時(shí)形成具有一定霧化效果的射流,必須應(yīng)用機(jī)械粉碎式促動(dòng)器,否則即使拋射劑的壓力再大,噴射出的刺激劑也只能是一股水流。
圖1所示是噴射自衛(wèi)器工作原理及霧化原理圖,噴射器容器中拋射劑為氣相,是噴射器的動(dòng)力源,刺激劑混合物為液相,在罐內(nèi),氣相和液相處于靜止平衡狀態(tài)。
按下促動(dòng)器即發(fā)射按鈕時(shí),閥門開啟,罐內(nèi)的刺激劑液體在壓力作用下,通過引液管向上進(jìn)到閥體內(nèi),再通過閥芯計(jì)量孔進(jìn)到促動(dòng)器,最后從噴嘴高速噴出,與空氣撞擊粉碎成霧滴,由于包含在霧滴中的易揮發(fā)拋射劑蒸發(fā)的結(jié)果,進(jìn)一步使霧滴二次粉碎形成許多小霧滴。如果使用壓縮氣體作為拋射動(dòng)力源時(shí),促動(dòng)器一般采用帶兩次機(jī)械裂碎結(jié)構(gòu)的噴嘴,噴出霧滴的細(xì)度主要靠噴嘴的機(jī)械裂碎作用獲得。
圖2為一種典型的噴射自衛(wèi)器,是國內(nèi)新近研制的產(chǎn)品,主要供公安、武警等治安防暴部門單人使用。其最突出的優(yōu)點(diǎn)是采用了二元內(nèi)腔結(jié)構(gòu),使產(chǎn)品可以在任意角度可靠噴射。它以惰性壓縮氣體為動(dòng)力源,幾乎不受環(huán)境溫度的影響,在-30℃時(shí)仍能達(dá)到規(guī)定的噴射距離。刺激劑為CS或OC,或兩者復(fù)合,刺激效果強(qiáng)烈,如果噴射到目標(biāo)面部區(qū)域,可立即使目標(biāo)視覺迷盲,劇烈疼痛而喪失攻擊能力。拋射劑和催淚噴射劑無易燃性,從而保證生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用場(chǎng)合的安全。其主要技術(shù)諸元為:
噴射自衛(wèi)器全長(zhǎng)133mm,外徑35mm,質(zhì)量98g,噴射器容積≥90ml,噴射劑裝填量45ml,噴射距離3~6m,使用溫度范圍-30℃~45℃,無損落高 3m。
圖3為國內(nèi)新近推出的一種催淚防暴警棍,它整合了噴射自衛(wèi)器與警棍的功能,采用與圖2手持式噴射自衛(wèi)器相同的罐體,兩者可以互換。其不僅具有噴射催淚劑的功能,還能像警棍一樣以動(dòng)能打擊目標(biāo),但不致死、不致殘。
該催淚警棍棍體采用鋁合金制成,棍體前端打擊部套有一層致密的軟質(zhì)非 金屬材料,在打擊有生目標(biāo)時(shí),可將動(dòng)能盡可能多地傳遞給目標(biāo),但可有效緩沖棍體對(duì)人體的硬傷害。棍體的長(zhǎng)度和質(zhì)量經(jīng)過嚴(yán)格控制,當(dāng)一般人以習(xí)慣性的力量打擊目標(biāo)時(shí),其傳遞給人體的比動(dòng)能小于能造成人員中度傷害的能量標(biāo)準(zhǔn)。
在棍體手柄部裝有發(fā)射機(jī)構(gòu)和保險(xiǎn)機(jī)構(gòu),用以控制催淚劑的噴射量和噴射次數(shù)。前棍體內(nèi)部為噴管組件,其噴嘴與常見的氣霧劑機(jī)械粉碎式噴嘴不同,它是通過控制內(nèi)部液體回旋量的大小來取得不同的霧化和抗逆風(fēng)效果,并且可拆卸清洗。警棍全長(zhǎng)為50cm,直徑38mm,質(zhì)量為0.7kg,催淚劑噴射距離 3~6m,使用溫度范圍-30℃~45℃。
國外的多功能防暴催淚噴射器種類較多,如有的將催淚噴射器裝在電警棍上,使其具有電擊、催淚功能,或者在手電筒內(nèi)裝上催淚容器而具備催淚功能。圖4為國外一種多功能噴射自衛(wèi)器--催淚手電筒。
該噴射自衛(wèi)器設(shè)計(jì)思想新穎,具有警棍、玻璃擊碎器、催淚噴射器、照明等功能,適合巡警使用。棍體的前端有3個(gè)位置,可以根據(jù)情況進(jìn)行收縮和伸展,收縮時(shí)棍體較短,便于攜帶;再往內(nèi)收時(shí)露出棍頭的尖部,在發(fā)生交通事故時(shí),便于擊碎車窗救出困在車內(nèi)的人員。棍體后端是照明裝置,可以強(qiáng)光照明;棍體的手柄部是催淚噴射裝置,內(nèi)部裝有辣椒素噴射器,以便在需要時(shí)用來制服犯罪嫌疑人。
背負(fù)式防暴噴射驅(qū)散器
背負(fù)式防暴噴射驅(qū)散器,主要是利用高壓氣體,將刺激劑快速大面積布撒在目標(biāo)區(qū)域,霧狀刺激劑能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)懸浮在接近地面的空氣中,隨風(fēng)流動(dòng),有效驅(qū)散鬧事人群,具有高效、機(jī)動(dòng)、靈活、作用范圍大等優(yōu)點(diǎn)。使用一套裝備就能控制相當(dāng)于足球場(chǎng)的面積。背負(fù)式噴射器不僅可以單人背負(fù)使用,而且可以裝備在機(jī)動(dòng)車輛上使用;改變內(nèi)部裝填的藥劑和相應(yīng)的結(jié)構(gòu),能滿足特種部隊(duì)的多種戰(zhàn)術(shù)需要。
從噴射刺激劑的形態(tài)來分,背負(fù)式防暴噴射器可分為干粉催淚噴射器和液體催淚噴射器兩種。對(duì)于干粉催淚噴射器,常見的結(jié)構(gòu)有氣、粉瓶合一和氣、粉瓶分列兩種。氣、粉瓶合一的噴射器使用一個(gè)鋼瓶,瓶?jī)?nèi)先填充粉劑,再充氣,氣、粉在瓶?jī)?nèi)混合。打開開關(guān),高壓的氣、粉混合體通過管道輸入噴槍。這種驅(qū)散器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)較低。但其缺點(diǎn)也較明顯:開關(guān)控制閥除了通過氣體外,還要通過干粉,容易造成堵塞,長(zhǎng)期貯存,氣體泄漏后無法補(bǔ)充。此種結(jié)構(gòu)已極少采用,目前大多采用氣、粉瓶分列的形式。
為了使刺激劑干粉能均勻地噴射,許多噴射器設(shè)計(jì)有各種形式的氣、粉混合裝置,有的在粉瓶?jī)?nèi)設(shè)計(jì)氣粉分配器,使粉劑和壓縮空氣保持良好的混合狀態(tài),從而保證全部粉劑通過軟管進(jìn)入槍體,最后通過噴口噴出槍外,形成波 狀的氣粉二相流。有的則是利用高速高壓氣體流經(jīng)槍體時(shí)產(chǎn)生的負(fù)壓吸入粉劑進(jìn)行混合再噴出槍外。后一種方式對(duì)噴嘴和噴槍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造要求較高,如噴口太大,刺激劑噴出速度得不到保證,從而影響射程;如噴口較小,噴射氣流可能反竄到貯粉室,從而破壞正常的噴射通道。
液體催淚噴射器與干粉催淚噴射器結(jié)構(gòu)原理相似,只是氣液混合方式和噴嘴結(jié)構(gòu)有較大的不同。
圖5為國產(chǎn)新型防暴噴射驅(qū)散器,屬催淚干粉噴射器,它由氣瓶、粉瓶、噴射槍等幾部分組成。氣瓶用碳纖維增強(qiáng),內(nèi)膽為鋁合金,有較強(qiáng)的耐腐蝕性。采用氣、粉瓶分列,瓶?jī)?nèi)混合方式。兩 瓶平時(shí)固定在背板組件上,通過背帶背負(fù)在防暴人員的身上,粉瓶通過軟管與噴槍連接。使用時(shí),打開氣瓶上的截止閥,扣動(dòng)噴槍上的扳機(jī),催淚干粉在高壓氣體的作用下輸送到噴槍,再通過具有增速、整形作用的噴嘴噴出。其使用CS刺激劑,質(zhì)量10kg,噴射距離可達(dá)30m以上,噴射時(shí)間20~30s,可覆蓋面積達(dá)2000m2,適應(yīng)溫度為-30℃~50℃。
車載式防暴水炮
車載式防暴水炮屬大型驅(qū)散武器,它快速、機(jī)動(dòng)、靈活,活動(dòng)范圍大,噴射距離遠(yuǎn),持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),體積龐大,具有很強(qiáng)的威懾作用,特別適合應(yīng)對(duì)大規(guī)模騷亂場(chǎng)面,被發(fā)達(dá)國家的警方普遍裝備。車載式水炮的功能也在不斷擴(kuò)展,如有的車載式水炮不僅具有高壓水槍驅(qū)散能力,還能以脈沖、點(diǎn)射、連續(xù)發(fā)射 的方式噴射刺激劑和人體染色劑,還有的裝備有錄像監(jiān)控系統(tǒng)和用以自衛(wèi)的近距離催淚劑噴射槍。
車載式防暴水炮與背負(fù)式防暴驅(qū)散器的工作原理基本相同,也是由壓縮氣體供給系統(tǒng)、刺激劑供給系統(tǒng)、水供給系統(tǒng)及噴射系統(tǒng)組成,或靠瓶?jī)?nèi)混合器或在輸送管道中靠壓差形成的負(fù)壓式混合器使水、刺激劑混合均勻,最后從噴射系統(tǒng)(水炮)射出。所不同的是,車載式水炮大多是依靠車輛本身的發(fā)動(dòng)機(jī)來提供壓縮氣體作為動(dòng)力源,分別控制刺激劑、染色劑、水,以便在需要時(shí),可分別射出水柱、刺激劑液體及染色劑液體。
法國希得斯公司(SIDES)最近推出了21世紀(jì)VMO型車載式防暴水炮(圖6)。該車采用梅塞得斯-奔馳ACTROS 1823型4×2驅(qū)動(dòng),全質(zhì)量19t。車頂設(shè)計(jì)有炮塔式雙水炮,使發(fā)射死角更小,自動(dòng)操控與手控相結(jié)合,可進(jìn)行連續(xù)噴射和點(diǎn)射,根據(jù)需要發(fā)射水、染色劑、二元麻醉劑(CSL)、泡沫等多種液體,通過調(diào)控電子控制系統(tǒng),選擇相應(yīng)的均混比例和發(fā)射方式。水炮的射程可達(dá)55m,水平旋轉(zhuǎn)360°,每分鐘流量為75 0l。車身四周設(shè)計(jì)有20個(gè)高壓噴孔,不僅能保護(hù)車輛免受燃燒彈的損害,還可驅(qū)散接近車輛的暴徒。
可以肯定,隨著防暴形式的需要和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,將會(huì)有愈來愈先進(jìn)、功能更強(qiáng)大的防暴噴射器出現(xiàn)在反恐防暴的戰(zhàn)場(chǎng),發(fā)揮這一非致命武器的獨(dú)特作用?!?/p>
(編輯/孫麗)